一、活化剂用量对无烟煤基高比表面积活性炭电容特性的影响（论文文献综述）
杜家豪[1]（2021）在《氡高选择性吸附富集竹炭的制备与应用基础研究》文中研究说明国防军工、民用地下设施等密闭环境空气中放射性气溶胶控制与治理研究需求迫切。其中氡等放射性气溶胶净化分离材料的筛选与制备一直是国内外相关研究的重要领域之一。目前活性炭常作为氡吸附富集材料。然而,由于活性炭对氡具有实际吸附富集作用的微孔率较低（<2 nm）,其饱和吸附能力有限。本论文以生长快速的毛竹为原料制备了竹炭基吸附富集材料,并通过化学活化法制备了活性竹炭基高选择性吸附富集材料,对氡进行吸附富集处理验证。主要研究结果如下:（1）碘吸附值常作为衡量活性炭吸附性能的指标,8年生毛竹经过900℃炭化制备的竹炭基吸附富集材料碘吸附值最高,达到436.64 mg/g;竹不同部位制备的节间炭基吸附富集材料和竹节炭基吸附富集材料的吸附性能相当,碘吸附值分别为436.64mg/g、446.79 mg/g。扫描电镜、比表面积、XRD等分析结果表明随着炭化温度的升高,竹炭基吸附富集材料的石墨微晶尺寸和数目增加;比表面积随着炭化温度的升高呈先增加后下降的趋势,900℃炭化制备的竹炭基吸附富集材料比表面积最大,为95.9m3/g。炭化温度较低时,竹炭基吸附富集材料初步形成致密的孔结构,平均孔径较小。随着炭化温度的升高,竹炭基吸附富集材料孔结构逐渐扩大,甚至坍塌。氡吸附实验中,600℃炭化制备的竹炭基吸附富集材料氡吸附量最高,为6.03 Bq/g。（2）选择炭化温度600℃的竹炭基材料为原料、活化剂为KOH、碱炭比4:1、活化温度900℃、活化时间2 h制备的活性竹炭基高选择性吸附富集材料比表面积最大,为794.57 m2/g,氡吸附量达到48.78 Bq/g。经过KOH活化后使用活化剂进行二次活化会进一步起到扩孔作用,活性竹炭基高选择性吸附富集材料比表面积最大为1129.17 m2/g,氡吸附量为100.87 Bq/g。研究发现,比表面积大、微孔丰富、平均孔径小的活性竹炭基高选择性吸附富集材料在氡富集上更有优势。活性竹炭基高选择性吸附富集材料的比表面积和氡吸附量之间的关系符合方程（?）（R2=0.958）;平均孔径和氡吸附量之间的关系符合方程γ=19.26+57021.98·0.09445χ（R2=0.917）;微孔率和氡吸附量之间的关系符合方程γ=20.46+0.017·e0.123·χ（R2=0.917）。（3）吸附材料对氡的吸附富集受到多种环境因素的影响。氡吸附4h后逐渐趋于稳定,竹炭基吸附富集材料平衡氡吸附量为2.01 Bq/g,活性竹炭基高选择性吸附富集材料平衡氡吸附量为59.13 Bq/g,椰壳活性炭材料平衡氡吸附量为30.37 Bq/g。动力学模型拟合发现,吸附过程符合准一级动力学模型（R2=0.985）,是物理吸附。随着氡浓度的升高竹炭基吸附富集材料、椰壳活性炭材料、活性竹炭基高选择性吸附富集材料氡吸附量均呈增加趋势,经过等温吸附模型拟合发现,其吸附行为符合Freundlich模型（R2=0.994）,发生了多层吸附行为。对竹炭基吸附富集材料、活性竹炭基高选择性吸附富集材料、椰壳活性炭材料成型处理发现,由于粘合剂对空隙的堵塞导致竹炭基吸附富集材料、活性竹炭基高选择性吸附富集材料、椰壳活性炭材料氡吸附量分别从2.01 Bq/g、59.13 Bq/g、30.37 Bq/g降为1.83 Bq/g、56.43 Bq/g、27.74 Bq/g。后续50次循环试验表明,竹炭基吸附富集材料、活性竹炭基高选择性吸附富集材料、椰壳活性炭材料氡吸附量分别从2.01 Bq/g、59.13 Bq/g、30.37 Bq/g降到1.39 Bq/g、49.79 Bq/g、24.36 Bq/g;成型竹炭基吸附富集材料、成型活性竹炭基高选择性吸附富集材料、成型椰壳活性炭材料氡吸附量分别从1.83 Bq/g、56.43 Bq/g、27.74 Bq/g降到1.38 Bq/g、48.47 Bq/g、22.67 Bq/g。
盛斐[2]（2020）在《高比表面积氮掺杂壳聚糖基活性炭的制备与吸附性能研究》文中提出在氮掺杂活性炭中,氮原子的引入会改变活性炭的表面性质和表面基团,使得其电化学性能、吸附性能等得以提高,表现出很好的开发前景。目前,对于氮掺杂活性炭的研制还处于实验室开发阶段,急需开发工艺简单、成本低廉的制备技术。壳聚糖在自然界中来源丰富、储量巨大,并且含有丰富的氨基,可同时作为氮源和碳源使用。基于此,本论文以壳聚糖为前驱体来制备氮掺杂活性炭,并对其吸附气体的性能进行探索。首先,以壳聚糖炭化料（CN）为氮源和碳源,分别采用NaOH和KOH为活化剂制备氮掺杂活性炭,探究其适宜的制备条件。结果表明,与KOH活化相比,NaOH活化能够得到孔隙结构更为发达的活性炭;以NaOH为活化剂,在750 oC、活化剂与CN的质量比Rw=3时,所得活性炭CNN2的比表面积高达3315 m2/g,孔体积达到2.13 cm3/g;仪器表征分析得知其氮含量为2.91%,氮原子主要以N-H和C-N的形式存在。分别以NaOH和K2CO3为活化剂,在活化过程中加入尿素,探究其对活性炭性能的影响。结果显示,在NaOH活化过程中,尿素的加入阻碍了活性炭孔隙的发展,活性炭的比表面积和孔体积会出现不同程度的降低,活性炭的比表面积最高只能达到3015 m2/g。而在K2CO3活化过程中,尿素的加入能够促进活性炭孔隙结构的发展。在800 oC、Rw=2、尿素添加量为5 g的条件下,所得活性炭CNKCU2.3的比表面积为2407 m2/g,孔体积为1.21 cm3/g,与不添加尿素的样品CNKCU2.1相比,比表面积和孔体积分别提高了71%和20%。CNKCU2.3的含氮量为1.72%,这表明尿素的加入未能提高活性炭的氮含量。以CNN2和CNKCU3.3为吸附剂,分别测定其在268-308 K和0-1 MPa下,对CO2、CH4和N2的吸附等温线。结果表明,Langmiur-Freundlich（L-F）方程对实验数据的拟合效果优于Langmiur方程的。吸附剂对三种气体的等量吸附热从大到小依次为CO2、CH4和N2。基于理想溶液吸附理论（IAST）计算得到CNN2对CO2/CH4和CO2/N2的分离因子分别为2.91和12.53;CNKCU3.3对CO2/CH4和CO2/N2的分离因子分别为3.19和9.78。CNKCU3.3对CO2/CH4的分离因子略高于CNN2的;而对CO2/N2来说,CNN2的分离效果更好。
刘宇昊[3]（2020）在《煤基活性炭的制备及其电化学性能研究》文中研究指明超级电容器具有高功率密度、超长使用寿命和环境友好等优点,成为了电化学储能器件研究领域的热点。本文以廉价易得的煤为前驱体,通过简单工艺合成了一系列煤基活性炭及其复合材料,研究了所制材料的理化性质,并考察其用作超级电容器电极的电化学性能。具体内容如下:（1）以不同煤种的煤为前驱体,通过KOH活化法制备出七种煤基活性炭。随着原煤煤化度的升高,煤基活性炭的比表面积和总孔容总体呈现先增大后减小的趋势;比表面积和总孔容分别在～2500-3000 m2g-1和～1.0-1.3 cm3g-1范围内时,煤基活性炭的比电容达到最大值;所制煤基活性炭均展现了良好的电化学性能,在有机体系下的倍率性能最高可达93.3%,MAC-YD样品在无机和有机体系中的比电容均较高,分别为317 F g-1和193 F g-1(0.05 A g-1)。（2）以M-YD煤为前驱体,考察制备工艺条件对煤基活性炭理化性质及电化学性能的影响。结果表明,由于活化机理不同,不同活化剂所制备活性炭的形貌和孔结构差异较大。采用KOH活化法制备的煤基活性炭（MAC-K）具有较高比表面积和总孔容,且比电容高达411 F g-1;活化温度为800℃时所制备的煤基活性炭（MAC-800）具有优异的导电性和良好的电化学性能,在无机体系（6 M KOH）中的比电容高达341 F g-1（三电极）和282 F g-1（两电极）,在高电极质量载荷(10±0.5 mg cm-2)和有机体系下,其比电容高达168 F g-1。（3）以MAC-800为碳源、KMn O4为锰源,采用极简工艺（常温下混合搅拌）,制备了一系列具有不同Mn O2负载量的煤基活性炭/Mn O2（MAC/Mn O2）复合材料。结果表明,当KMn O4的添加量为160 mg时,所制复合材料（Mn O2/MAC-160）具有适宜的Mn O2负载量。三电极体系下,Mn O2/MAC-160电极具有较高的比电容536 F g-1(0.5 A g-1)且赝电容效应明显。
解强,张香兰,梁鼎成,曹俊雅,刘金昌[4]（2021）在《煤基活性炭定向制备:原理·方法·应用》文中提出依托丰富的煤炭资源,我国成为世界上最大的煤基活性炭生产国。简要回顾了我国煤基活性炭工业的起源和发展历程,介绍了煤基活性炭的制备方法、生产工艺及应用现状,分析影响活性炭合理应用的因素,着重讨论了活性炭定向制备的概念、原理、方法及应用,提出了我国活性炭工业发展面临的重要问题和亟待研究的课题。结果表明:活性炭具有发达的孔隙结构,依据其对气、液相中微量成分选择性吸附的能力,在国防、医药、食品、化工行业得到广泛应用,近年来在能源、环境领域发现极大的应用前景;物理活化法是煤基活性炭制备的基本方法,原煤破碎活性炭、柱状活性炭及压块活性炭工艺是目前煤基活性炭的主要工业生产工艺,尤其是压块活性炭工艺,由于产能大、产品质量高且稳定并适于配煤、添加剂调孔,已成为新建、扩建活性炭企业的首选;孔结构、表面化学、形状、机械强度、流体力学性能等是影响活性炭应用的主要因素,"活性炭定向制备"即以用途对活性炭组成、结构和性能的要求为导向,制备具有适宜组成、孔结构、应用性能的活性炭产品,按照煤基活性炭定向制备涉及的指标及相互关系、影响因素、调控方法及难度,以孔结构调节为中心开发煤基活性炭定向制备技术成为主要策略;孔结构调控是在保证活性炭孔隙充分发育的前提下根据应用需求调节活性炭不同尺寸孔在总孔容中的比例,筛选原料煤、配煤、添加剂、优化工艺参数等措施,可以在不同程度上控制炭化过程,使炭化向生成各向同性、非石墨化、反应活性高、初生孔隙发达炭化物的方向发展,为活化阶段活化剂-炭基质间反应速度的调变打下基础,易于孔结构调控;煤基活性炭定向制备技术已应用于低灰高比表面积活性炭、磁性活性炭及兼有双电层电容和法拉第电容的高容量电极炭的研制,此外,在单种活性炭难以满足应用途径对活性炭提出的综合性能指标要求的情况下,配炭或是一种有效的解决途径。活性炭孔结构的精准量化调控、中孔活性炭的制备、配炭等研究尚待进一步深入;活性炭应用研究,利用西部高碱煤中内源性碱（土）金属调控煤基活性炭孔结构,开发洁净活性炭生产工艺,是煤基活性炭定向制备面临的新课题。
米冰冰[5]（2020）在《竹笋活性炭的结构与性能研究》文中研究指明生物质基活性炭具有发达的孔隙结构、较高的比表面积和丰富的表面化学基团等特点,在吸附、催化、储能等领域应用广泛。竹笋作为竹子的幼芽,在植物界中具有比较特殊的生长形态,其生长速度快、产量高,是我国研究开发生物质基活性炭的潜力资源。本研究以毛竹笋为原料,依托其细胞壁独特的壁层构造和化学成分,以竹笋自身的含氮化合物为氮源、KHCO3为活化剂,原位合成出氮掺杂竹笋活性炭。通过调控制备工艺优化其孔隙结构和表面性能,表征其亚甲基蓝和二氧化碳的吸附性能、Knoevenagel缩合反应和酯交换反应的催化性能以及电化学性能,建立竹笋活性炭材料组分—结构—性能之间的构效关系,在分子水平上阐明竹笋活性炭材料孔隙调控和氮原子掺杂与其性能之间的本质原因、作用机理和调控规律,揭示各组分之间的协同作用,为制备出高性能竹笋活性炭材料提供理论依据,为竹笋活性炭材料的孔隙结构调控和表面氮掺杂改性提供基础数据。主要结论如下:（1）竹笋活性炭的得率低于直接炭化样品的得率,且活化温度越高、活化剂用量越大,其得率越低。竹笋中的氮含量高于成熟竹材的氮含量,竹笋活性炭中的氮含量低于直接炭化样的氮含量,其中,BSNC-600-4（活化温度600℃、KHCO3与竹笋质量比为4:1）的氮含量最高,达到4.65 wt%;BSNC-800-4（活化温度800℃、KHCO3与竹笋质量比为4:1）的氮含量最低,仅为1.06 wt%。竹笋活性炭中含氮官能团以吡啶氮、吡啶酮氮、季氮和氧化态氮的形式存在,且高温时季氮的稳定性较强;竹笋活性炭中存在C-H、C=O、-N=N-等化学基团;KHCO3活化后得到了具有从微孔-介孔-大孔的多级孔隙结构的竹笋活性炭,其平均孔径尺寸集中于2 nm左右,以微介孔为主。BSNC-800-4具有最大的比表面积和孔容,分别为2270.9 m2/g和1.25 m3/g。竹笋活性炭的晶体结构具有无定形态和一定程度石墨化。研究对KHCO3活化制备竹笋活性炭的活化过程进行了推理。（2）基于竹笋活性炭对亚甲基蓝的吸附性能,优化获得其最佳制备工艺为活化温度800℃、KHCO3与竹笋的质量比为4:1（BSNC-800-4）。竹笋活性炭的孔结构和氮掺杂形式对亚甲基蓝的吸附性能影响显着。BSNC-800-4较高的比表面积、大孔容以及其表面氮氧官能团的存在共同作用使其对吸附MB的性能最佳。溶液p H的变化影响了其对MB的吸附,最佳吸附溶液p H为7,此时最佳样品对MB的吸附量为310.6 mg/g。MB溶液的初始浓度和接触时间对最佳样品MB吸附效果有影响,其吸附MB的过程包括快速吸附和吸附平衡期两个过程。在25℃时,BSNC-800-4对MB的吸附符合Langmuir吸附等温线,其最大单层吸附量为458.0 mg/g;通过对最佳样品BSNC-800-4的吸附动力学行为分析,发现符合准二级动力学方程;膜扩散是BSNC-800-4表面吸附过程的速控步骤。（3）基于竹笋活性炭对二氧化碳的吸附性能,优化获得其最佳制备工艺为活化温度700℃、KHCO3与竹笋的质量比为4:1（BSNC-700-4）。BSNC-700-4在温度为273 K、压强为1 bar和温度为298 K、压强为1 bar条件下对CO2的吸附量最大（分别为6.36mmol/g和3.45 mmol/g）,这与最佳样品的比表面积、总孔容、微孔孔容以及含氮官能团的存在有关。BSNC-700-4对CO2吸附的等量吸附热为45.70 k J/mol,主要是物理吸附;在气体选择性吸附测试中发现其对CO2的吸附优于对N2的吸附。经重复吸脱附测试后发现BSNC-700-4对CO2的吸附量基本不变,说明其作为吸附剂时的稳定性较好,可重复利用。（4）基于竹笋活性炭对Knoevenagel缩合反应和酯交换反应的催化性能,优化获得其最佳制备工艺为活化温度700℃、KHCO3与竹笋的质量比为4:1（BSNC-700-4）。有机碱叔丁醇钾（t Bu OK）改性后的BSNC-700-4对Knoevenagel缩合反应催化性能最佳;0.1 M t Bu OK处理后的BSNC-700-4在相同实验条件下对该反应的催化活性从16.1%提高到79.9%,且稳定性好;该条件处理的BSNC-700-4亦可催化酯交换反应。（5）基于竹笋活性炭的锂离子电池电化学性能,优化获得其最佳制备工艺为活化温度700℃、KHCO3与竹笋的质量比为4:1（BSNC-700-4）。该样品首次充放电容量分别为1269.4和690.6 m A h/g,库伦效率为54.4%。在电流密度为0.05 A/g时,经过100次循环后其可逆容量为611.3 m A h/g,库伦效率为98.7%。BSNC-700-4表现出优异的电化学性能主要与该材料本身的孔结构、形貌和表面官能团的存在有关。
尹玉磊[6]（2019）在《糠醛渣清洁制备生物炭/活性炭的研究》文中研究表明糠醛渣是糠醛生产过程产生的工业生物质废物。由于酸水解过程导致糠醛渣呈酸性、含水率高,其大量堆积会对大气、土壤及河流造成严重的环境污染和生态破坏。糠醛渣作为生物质类废物含有大量纤维素和木质素,因此可以被用来制备生物炭和活性炭等多孔炭材料。多孔炭材料具有比表面积大、孔隙丰富及化学性质稳定的特性,被广泛应用于液相吸附、气相吸附和催化等领域。传统的物理化学活化制备多孔炭材料的方法存在着诸如热解气体直接燃烧或排放造成的能源浪费,活化剂活化效率低,混合时间长及制备程序冗长繁琐等问题。因此,本论文提出了利用热解气和氢氧化钾熔融盐清洁活化糠醛渣制备生物炭和活性炭材料的方法,为热解气高值化利用及糠醛渣的资源化提供一种全新策略。本论文主要展开了以下几方面的研究:论文首先分别进行了水蒸气、二氧化碳、氢氧化钾活化糠醛渣制备活性炭的基础研究。研究活化温度、活化时间和活化剂用量对活性炭品性的影响。水蒸气活化糠醛渣制备的活性炭比表面积为456～655 m2/g,总孔体积为0.31～0.36 cm3/g,微孔和中孔体积相近,微孔孔体积占比最高可至60.4%。二氧化碳活化糠醛渣制备的活性炭比表面积为618～995 m2/g,孔体积为0.42～0.48 cm3/g,微孔孔体积占比最高可以达到91.3%。二氧化碳活化法制备的活性炭品性优于水蒸气活化制备的活性炭。氢氧化钾活化糠醛渣制备的活性炭比表面积在409～3376 m2/g之间,总孔体积的范围在0.32～2.14 cm3/g,微孔孔体积占比最高可达85.5%,具有较强氮气吸附能力。较广的比表面积和孔体积范围,主要受氢氧化钾比例和活化温度的影响。以上方法的研究为糠醛渣活化制备活性炭提供了科学依据,为后面章节提了真实有效的对比数据;针对热解过程中产生的热解气体难以资源化和高值化利用的问题,论文提出利用糠醛渣热解产生的热解气自活化制备生物炭的思路。通过对热解气流速、活化时间及活化温度对生物炭品性影响的研究,成功制备了富含微孔和中孔的生物炭材料。生物炭的比表面积为567 m2/g,总孔体积为0.38 cm3/g,中孔的体积占比最高可以达到39.2%,单位质量糠醛渣的比表面积值可以达到176.9 m2/g。热解气流速和活化时间是影响生物炭比表面积和孔隙发展的主要因素,过快的热解气流速和过长的活化时间会使热解气用量过剩导致部分热解气未能参与活化过程,同时过量的热解气会造成活化反应过度,从而导致孔隙的塌陷和破坏。经过自活化过程,热解气中一氧化碳含量增加至34.7%～62.3%,二氧化碳的含量降低至12.2%～48.3%。热解气的热值由活化前7.2 MJ/m3最大可提高至14.0 MJ/m3。热解气自活化法成功制备了孔隙良好的生物炭材料,并实现高值化利用热解气的目的,活化后热解气热值近似于常规气体燃料。这为糠醛渣和热解气的清洁化、无害化和高值化利用提供了一种新策略;针对传统的化学活化法混合过程程序复杂、渗透传质速率慢和活化剂负载量低而导致的活性炭制备周期长、活化剂利用效率低和制备成本高的现状,提出了氢氧化钾熔融盐活化糠醛渣制备活性炭的研究,设计和研究了一体化活化设备和特殊反应器,将炭化、混合和活化在制备过程上融为一步,无需经历炭化降温和活化再升温过程,使制备过程得以连续。熔融盐同热解炭的混合过程是物理和化学过程的耦合,热解炭同高温熔融盐之间的腐蚀化学反应,强化了传质过程,缩短了熔融盐进入和负载于热解炭内部的时间。混合全过程时间仅需3 min,仅为氢氧化钾活化制备活性炭混合全过程时间的1/400。实验结果表明,在混合过程时间为120s时,热解炭的熔融盐负载量可以达到1.73 g/g,远高于传统氢氧化钾化学活化方法0.43 g/g氢氧化钾的负载量。通过对炭化时间、混合时间、活化时间和活化温度等制备因素对活性炭品性影响的研究,成功制备了比表面积和总孔体积分别为2449 m2/g和1.51 cm3/g的活性炭,孔隙结构以微孔占主导,微孔孔体积占比最大为79.3%。电化学测试结果表明活性炭电极材料的电容值为210.2 F/g,10000次循环充放电的稳定性可以达到96.3%,功率密度为251 W/kg时活性炭电极材料的能量密度可达到52.6 Wh/kg,电化学性能优于普通活性炭材料基电容器。熔融盐活化糠醛渣制备的活性炭具有混合时间短、活化剂负载量大、活化效率高和制备周期短的优势,为糠醛渣制备活性炭提供了一种绿色、节能、清洁无污染的活化方式,为糠醛渣的高值化利用提供了一种全新的策略;针对熔融盐活化糠醛渣制备活性炭中过长的混合时间,所导致的混合过程和活化过程碳损失过大,活性炭得率和综合品性下降的问题。开展了热解气耦合氢氧化钾熔融盐活化制备高比表面积活性炭的研究。以期在保证活性炭一定得率的前提下可以提高活性炭的综合品性。结果表明在得率为19.9%时,活性炭比表面积和孔体积最高可以达到2458 m2/g和1.58 cm3/g,微介孔孔隙发达,微孔孔体积占比最高为82.9%,主要孔径集中分布于0.6～3 nm,耦合活化效果良好。热解气在耦合过程中由于熔融盐占据孔隙内部而导致不能全部参与活化,活化后热解气的热值最高为9.9 MJ/m3,低于热解气单独活化时热解气热值。活性炭的亚甲基蓝吸附可以达到647.1 mg/g,吸附等温线符合Langmuir模型,说明吸附过程偏向单层化学吸附。热解气耦合熔融盐活化糠醛渣制备活性炭的研究成功突破了熔融盐活化制备活性炭品性的瓶颈,为制备高性能活性炭提供了一种全新的方向。
裴桐[7]（2019）在《高比表面积煤基多孔碳的制备及超级电容储能特性研究》文中认为新能源发电系统运行的波动性、电动交通工具的快速启停及其运行过程的节能要求均对高功率密度储能提出迫切需求。超级电容通过离子电化学吸附储能,是一种理想的高功率密度储能系统。碳基材料具有来源广泛、结构易于调控等优点,是超级电容储能材料的重要选择。超级电容要求碳基材料具有高活性及稳定性,发展高比表面积、良好微晶结构的多孔碳是提高超级电容性能的关键。煤炭储量丰富、价格低廉,是由芳香结构、脂肪结构桥接组成的复杂碳基大分子,碳含量高,是理想的碳基材料前驱体。开发煤炭向高活性及稳定性的多孔碳转化方法在煤炭利用和超级电容储能领域具有重要意义。本文以此为目标依据典型煤种的特性研究了煤基多孔碳的制备方法及其超级电容储能特性。本文首先以高活性的准东煤为碳质前驱体,采用物理化学耦合活化的方法制备了多孔碳,采取SEM、TEM、N2吸附、XRD、拉曼光谱等手段分析了多孔碳的理化结构,重点探究了灰分对孔隙发展的影响,评价了超级电容储能特性。结果表明,物理化学耦合活化的方法可获得比表面积2308 m2 g-1、孔容1.51cm3g-1的高比表面积分级多孔碳。与去灰煤相比,含灰原煤更利于孔隙结构发展。富含碱金属和碱土金属的灰分具有催化气化作用,促进了孔隙的发展。多孔碳在超级电容储能中表现出高比电容和良好的倍率性能,在KOH为电解质的水系三电极体中,1A g-1下的比电容达308F g-1,100A g-1下比电容仍达202 F g-1。为进一步增强活化效果,本文采用KOH活化的方法制备了高比表面积多孔碳,探究了碳基前驱体煤化程度及活化温度对孔隙和微晶发展的影响。经KOH活化制备的多孔碳比表面积均在3000 m2 g-1以上,随着煤化程度加深,产率由13.6%提高到41.7%。活化温度提高到1000℃时,无烟煤比表面积可达3214m2 g-1,振实密度符合超级电容国标要求。随着温度的升高,石墨微晶逐渐长大,导电率可达商业活性炭的8倍以上。在有机电解质体系对称超级电容中,1A g-1时下的比电容达170.8F g-1,30A g-1下比电容仍可达149.3F g-1。为进一步优化KOH活化制备多孔碳的微晶结构,本文以准东煤为碳质前驱体,探究了碳化预处理、外加催化介质两种方法对孔隙结构和微晶结构的影响。预碳化可促进微晶结构的长大和有序化,多孔碳呈现出一定的晶态,原始氢含量较高的碳基前驱体微晶质量更好。KOH活化过程外加催化介质可促进石墨微晶的发展,且KOH是在900℃活化条件下实现微晶发展的关键。相比于直接KOH活化,微晶得到进一步发展的多孔碳的导电率可提高1倍。
苏婷[8]（2019）在《基于低变质煤的煤基电极材料结构性能的优化研究》文中指出我国拥有丰富的低变质煤资源,通过中低温干馏技术获取焦油、煤气和兰炭产品是对低变质煤炭资源合理有效的分级提质与清洁转化方式。煤炭在开采、运输和生产过程中会产生大量的粉煤,而现有的粉煤热解技术由于油尘分离等关键问题难以在短期内实现工业化应用,因此,以粉煤为主要原料,采用成型热解技术制备煤基电极材料是一种比粉煤直接燃烧利用具有更高价值的科学有效的利用途径。煤直接液化残渣是煤炭液化过程中产生的含有重油和沥青类组分的煤基废弃物料,利用率较低,成型过程中以其为粘结剂,可将廉价原料和煤基废料整合制备煤基电极材料,同时获取气相和液相产物,提高了资源的综合利用价值,对我国低变质粉煤资源的分级提质与增值利用具有重要的意义。本论文以孙家岔低变质煤（SJC）与去灰后的煤直接液化残渣（D-DCLR）为原料制备煤基电极材料,主要研究了热解条件和活化剂用量对煤基电极材料的抗压强度及吸附性能的影响规律,同时采用KOH活化与微波强化技术对煤基电极材料表面结构与吸附性能、电化学性能进行了优化。采用扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）、X-射线衍射仪（XRD）、氮气等温吸附仪等分析手段对煤基电极材料的表面形貌、官能团组成、微晶结构、孔径分布及比表面积等进行了分析表征,并将制备出的煤基电极材料应用于氰化废水的综合处理。在常规热解条件下制备煤基电极材料,D-DCLR的加入有效提高了材料的抗压强度。在10%-50%范围内,D-DCLR的加入量越大,气相与液相产物收率越大,煤基电极材料的产出率越低。采用JMP统计学分析软件对煤基电极材料的碘吸附性能进行优化,确定当D-DCLR添加比例为20%,热解终温为800℃,升温速率为10℃·min-1时,煤基电极材料碘吸附值可达401.22mg·g-1,抗压强度为4.59MPa,微孔率为27.69%,比表面积为46.181m2·g-1。采用KOH溶液浸渍的添加方式可以改善煤基电极材料的孔隙结构,提高材料的微孔率。KOH添加量越大,孔隙率越高,煤基电极材料的产出率越低,抗压强度降低,20%KOH添加量试样煤基电极材料的微孔率为79.15%,比表面积为452.08m2·g-1,碘吸附值可达835.16mg·g-1,抗压强度为2.75MPa。材料具有双电层电容特性,导电率良好,内阻为0.8341Ω。热解活化过程中温度是微孔形成的关键因素,温度越高,微孔率越大。常规热解活化过程微孔的形成可分为两个阶段,第一阶段发生在300℃-400℃,是煤料中初始孔隙的形成过程,为KOH进入活化位点提供途径。第二阶段发生在500℃-800℃的深度热解活化过程,为煤基电极材料微孔形成的主要阶段,KOH可能转化为K2CO3/K2O进而转化为钾起到活化作用,在700℃-800℃的高温下对材料进行插层穿孔,促进微孔结构的生成。采用微波热解活化方式制备的煤基电极材料具有多层蜂窝状孔隙结构与良好的连通性、较低的迂曲度。KOH添加量为15%时,煤基电极材料的微孔率为78.67%,比表面积423.69m2·g-1,碘吸附值可达859.12mg·g-1,电容较大,电阻为0.5179Ω。煤基电极材料的产出率相比于常规热解整体偏低,热解气中H2的含量较少,焦油中轻质组分含量较大。微波热解初期,煤料中的水分、矿物质和极性基团将微波能转化为热能形成“热点”促进煤中大分子结构的断裂,此阶段微孔形成量较少。热解中后期的升温主要依赖于固体焦自身与微波场间较强的介电响应能力,大量的微孔结构在此阶段集中形成。同时,活化剂对固体焦的插层穿孔作用有助于煤基电极材料孔隙结构的生成。以常规和微波热解活化得到的煤基电极材料为阴阳极,在2V外加电压条件下采用电吸附技术处理氰化废水,微波活化后的试样离子去除效果更佳,CNT、CN-、Cu、Zn、SCN-的去除率分别可达到80.34%、79.64%、95.15%、72.31%与70.96%。
廖宏斌[9]（2018）在《石墨烯基多孔复合材料的制备及其气体吸附分离特性》文中提出当前天然气资源的短缺,严重威胁到国家燃气能源安全,为此,国家大力开发以煤层气为主的非常规天然气。另一方面,温室效应的不断加剧,使得碳捕集技术成为当前的研究热点。如何经济高效得实现CO2捕集和煤层气中CH4的浓缩利用成为气体分离领域的一大挑战。因此,研制新型高吸附容量和高分离系数的多孔吸附剂实现CH4、CO2和N2气体的有效分离,对于改善我国能源结构、减少资源浪费、缓解环境污染和发展低碳经济具有重要意义。本文以石墨粉为含碳前驱体,采用KOH化学活化工艺制备新型多孔碳质吸附剂—多孔石墨烯（GPM）。通过单因素实验确定最佳活化工艺条件为:活化剂浸渍浓度为9 M,活化温度为1073 K,制备的多孔石墨烯（GPM-9）的比表面积高达2465.76 m2/g,总孔容为1.53 cm3/g,平均孔径为3.20 nm。相同压力下,GPM气体吸附量随温度的升高而降低。对吸附量数据模型拟合后发现:Freundlich模型更为适合描述CO2及N2在GPM上的吸附行为;Langmuir模型更为适合描述CH4在GPM上的吸附行为。GPM的CH4饱和吸附量为11.45 mmol/g,CO2饱和吸附量为33.14 mmol/g。在298 K和303 K下,GPM对CH4/N2的分离系数分别为2.86和2.77;对CO2/N2的分离系数分别为了 5.53和5.16。采用生物质活性炭（CAC）以及煤基活性炭（MAC）为原料分别与氧化石墨烯（GO）进行复合,制备石墨烯基复合多孔碳材料（GCPC）。通过单因素实验发现当GO与CAC配比为1:50、碱碳比为4:1时,可制备比表面积高达3140.61 m2/g的复合多孔碳材料（CAC-50）,其CH4/N2分离系数为2.83。GO与MAC的最佳配比为1:200、最佳碱碳比为5:1,制备了复合多孔碳材料（MAC-200）比表面积达到2695.22 m2/g,其CH4/N2分离系数为2.72。CAC-50和MAC-200的穿透时间比CAC和MAC分别延迟了 200%和70.8%。通过有机试剂浸渍改性、低温等离子体改性以及GO辅助改性三种方法对GCPC表面进行官能团的修饰。结果表明:有机试剂改性后GCPC表面引入相应的有机官能团;低温等离子辐照改性明显改变GCPC表面含氧官能团及含氮官能团的种类及强度。有机试剂对于GCPC的孔道结构调节起到了一定作用;亲烃有机试剂改性后GCPC的分离系数提高,其中正二十四烷浸渍改性的多孔碳（MAC200-C24）分离系数最高达3.06。N2气氛下低温等离子辐照改性制备的多孔碳（MAC200-DN2）的分离系数优于O2气氛下辐照改性的多孔碳（MAC200-DO2）。本文对石墨资源及低浓度煤层气高效利用提供新思路,为多孔碳高效制备及孔道调变和表面改性提出一些新方法,也为碳材料气体吸附分离提供了基础数据。
高原[10]（2017）在《浒苔基高比表面积活性炭的制备及其性能研究》文中指出由于温室效应及水体富营养化等原因,造成浒苔绿潮频频暴发,大量浒苔漂浮聚集在岸边,阻塞航道,严重破坏海洋生态系统及沿海旅游业发展。浒苔富含碳水化合物、蛋白质、纤维素、半纤维素及矿物质等,具有作为活性炭原材料的潜力。基于此,本文以浒苔为前驱体,引入响应面模型,通过化学活化法制备出了高比表面积活性炭,不仅减缓了活性炭产业对煤炭资源的过度消耗和依赖,也有利于实现浒苔废物的循环利用,同时创造一定的环境和经济效益。本文利用比表面测定仪、扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）、贝姆滴定和X-射线光电子能谱（XPS）等分析技术探讨了活性炭的孔径结构、表面形貌和化学官能团等方面的特性。考察了浒苔活性炭对酸性大红染料分子的吸附特性,研究了接触时间、吸附质浓度及溶液温度对吸附行为的影响。通过恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等电化学方法首次探讨了浒苔活性炭材料的电化学性能。本文着重开展了以下几个方面的研究:（1）废弃物优选实验:将浒苔、石油焦、造纸黑液木质素及头发四种废弃物与活化剂焦磷酸或氢氧化钾混合,在相同的工艺条件制备活性炭。四种原料、两种活化剂作用下活性炭的孔径结构特征和化学性质通过氮气吸附/脱附试验、扫描电镜和傅里叶红外光谱等现代分析手段进行对比研究。结果表明,制备活性炭比表面积大小排序为:KOH-浒苔炭(3471 m2 g-1)>KOH-黑液木质素炭(3119 m2 g-1)>KOH-头发炭(2521 m2 g-1)>KOH-石油焦炭(1344 m2 g-1)>H4P2O7-浒苔炭(1094 m2 g-1)>H4P2O7-头发炭(723m2 g-1)>H4P2O7-石油焦炭(117m2g-1)>H4P2O7-造纸黑液木质素炭(104 m2 g-1)。与造纸黑液木质素、头发及石油焦相比,浒苔更适合或者说更容易制备出高表面积活性炭。（2）焦磷酸优化实验:以浒苔做原料,焦磷酸做活化剂,利用响应面模型系统考察了浸渍比、活化温度、活化时间三因素对活性炭孔结构的影响及各因素之间的交互影响。研究表明,影响产品比表面积大小的主次顺序为浸渍比>活化时间>活化温度。在交互作用影响中,浸渍比和活化时间的交互作用对比表面积影响最大,活化温度与活化时间的交互作用影响次之,浸渍比与活化温度的交互作用影响最小。最优工艺参数为:浸渍比1.26:1,活化温度455℃,活化时间48 min。所制备的浒苔活性炭比表面积为1147m2g-1,含有丰富的介孔,更加适合于对大分子污染物的去除。（3）氢氧化钾优化实验:以浒苔做原料,氢氧化钾做活化剂,通过响应面模型探讨了浸渍比、活化温度、活化时间对活性炭孔隙结构的影响。结果表明,各因素对比表面积、微孔率及平均孔径影响的主次顺序均遵循以下规律:活化温度>浸渍比>活化时间。通过响应面图、等高线图和方差分析得出,各因素对比表面积的交互作用不是非常明显,但对微孔率和平均孔径的交互作用显着。最佳工艺制备条件为:浸渍比1.1:1,活化温度850℃,活化时间60 min,在较低的活化剂作用下,即可得到比表面积高达3038 m2 g-1的活性炭产品。以最佳条件下制备的高比表面积活性炭作为双电层电容器电极材料,结果表明,在电流密度为0.5 Ag 1,电极材料比电容为230 Fg 1,当电流密度升高到5.0 A g-1,电极材料比电容仍保持了 200 Fg 1,为初始值的86.96%。炭电极等效串联电阻为0.1765 Ω,说明所制备的活性炭电极材料具有较好功率密度和倍率性能。（4）对比试验:以浒苔做原料,H4P2O7和KOH为活化剂制备活性炭,对比研究两种活性炭的性质。其中KOH制备活性炭的比表面积和总孔容(SBET=3500 m2 g-1,Vtot=2.872 cm3 g-1)分别是H4P2O7制备活性炭的比表面积和总孔容(SBET=926 m2 g-1,Vtot=1.452 cm3 g-1)的3.8倍和2倍。KOH-活性炭和H4P207-活性炭表面均含有丰富的酸性官能团,KOH-活性炭表面官能团含量略微高于H4P207-活性炭表面官能团含量。两种炭对酸性大红的吸附均符合伪二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,KOH-活性炭和H4P2O7-活性炭对酸性大红最大吸附量分别为2500mg g-1和454.6mgg-1。两种炭对酸性大红的吸附是物理吸附和离子交换共同作用的结果。（5）新型活化剂的探索实验,采用六种碱盐,包括碳酸钾、碳酸钠、硅酸钾、硅酸钠、硼酸钾和铝酸钠,为新型活化剂,制备浒苔活性炭。其中碳酸钾、硅酸钾和铝酸钠是制备高比表面积活性炭的良好活化剂,所制备活性炭的比表面积分别为2395 m2g-1、1770m2 g-1和1329m2 g-1。通过单因素实验系统考察了以浒苔为前驱体,铝酸钠为活化剂,浸渍比、活化温度、活化时间对炭孔径结构的影响。当浸渍比3:1,活化温度800℃,活化时间0.5 h时,制备出活性炭的比表面积和孔容高达1374m2 g-1和1.150m3 g-1,平均孔径为3.348nm。属于中孔发达活性炭,适合吸附大分子污染物,对酸性大红的最大吸附量高达1000 mg g-1。
二、活化剂用量对无烟煤基高比表面积活性炭电容特性的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、活化剂用量对无烟煤基高比表面积活性炭电容特性的影响（论文提纲范文）
（1）氡高选择性吸附富集竹炭的制备与应用基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氡的概述 |
| 1.3 氡的危害 |
| 1.4 氡的处理方法 |
| 1.4.1 屏蔽法 |
| 1.4.2 通风法 |
| 1.4.3 吸附法 |
| 1.5 活性炭材料的制备及研究现状 |
| 1.5.1 活性炭材料的简介 |
| 1.5.2 活性炭材料的制备方法 |
| 1.6 竹炭材料的制备 |
| 1.6.1 微波辐射法 |
| 1.6.2 水热法 |
| 1.6.3 高温热解法 |
| 1.7 竹炭材料的活化 |
| 1.7.1 物理活化 |
| 1.7.2 化学活化 |
| 1.7.3 竹炭材料在吸附有害气体中的应用 |
| 1.8 本课题来源和研究内容 |
| 1.8.1 项目来源 |
| 1.8.2 主要研究内容 |
| 1.9 创新点和研究意义 |
| 1.9.1 创新点 |
| 1.9.2 研究意义 |
| 1.10 技术路线图 |
| 2 竹炭基吸附富集材料的制备以及对氡的吸附性能研究 |
| 2.1 仪器与材料 |
| 2.1.1 供试材料与试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 竹炭基材料的制备 |
| 2.2.2 竹炭基材料的表征 |
| 2.2.3 氡吸附实验 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 竹炭基材料表征结果 |
| 2.3.2 氡吸附结果 |
| 2.4 讨论 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 活性竹炭基高选择性吸附富集材料的制备以及对氡吸附性能研究 |
| 3.1 材料与仪器 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 设备仪器 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 活性竹炭基材料的制备 |
| 3.2.2 比表面积与孔径测试 |
| 3.2.3 拉曼光谱分析 |
| 3.2.4 傅里叶变换红外光谱分析 |
| 3.2.5 氡吸附实验 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 活性竹炭基材料的表征结果 |
| 3.3.2 氡吸附结果 |
| 3.3.3 吸附机理探讨 |
| 3.4 讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 活性竹炭基高选择性吸附富集材料对氡吸附的影响因素研究 |
| 4.1 材料与仪器 |
| 4.1.1 实验材料 |
| 4.1.2 设备仪器 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 时间对氡吸附量的影响 |
| 4.2.2 浓度对氡吸附量的影响 |
| 4.2.3 成型竹炭材料对氡吸附量的影响 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 时间对氡吸附量的影响 |
| 4.3.2 浓度对氡吸附量的影响 |
| 4.3.3 竹炭成型对氡吸附量的影响 |
| 4.3.4 解吸方式对氡计数的影响 |
| 4.3.5 氡吸附材料的再生 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文及研究成果 |
（2）高比表面积氮掺杂壳聚糖基活性炭的制备与吸附性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 吸附与吸附剂 |
| 1.1.1 吸附 |
| 1.1.2 吸附剂 |
| 1.2 活性炭 |
| 1.2.1 前驱体 |
| 1.2.2 活化 |
| 1.3 杂原子掺杂碳材料 |
| 1.3.1 氮掺杂活性炭 |
| 1.3.2 硫掺杂碳材料 |
| 1.3.3 其他杂原子掺杂碳材料 |
| 1.4 吸附等温线 |
| 1.5 单组分气体吸附理论 |
| 1.5.1 Langmiur方程 |
| 1.5.2 Langmiur-Freundlich方程 |
| 1.5.3 D-R方程 |
| 1.5.4 Langmiur-Toth方程 |
| 1.5.5 空位溶液理论 |
| 1.5.6 BET方程 |
| 1.6 比表面积和孔径分布 |
| 1.6.1 比表面积 |
| 1.6.2 孔径分布 |
| 1.7 本论文的研究工作 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验原料与仪器 |
| 2.2 氮掺杂活性炭的制备 |
| 2.2.1 炭化 |
| 2.2.2 活化 |
| 2.3 氮气77K吸附 |
| 2.4 CO_2、CH_4和N_2的吸附测定 |
| 2.5 样品表征 |
| 2.5.1 孔结构表征 |
| 2.5.2 XRD分析 |
| 2.5.3 FTIR分析 |
| 2.5.4 XPS分析 |
| 2.5.5 元素分析 |
| 第3章 氮掺杂活性炭的制备与表征 |
| 3.1 壳聚糖炭化 |
| 3.2 NaOH活化 |
| 3.2.1 氮气吸附表征 |
| 3.2.2 活化温度和活化剂用量的影响 |
| 3.3 KOH活化 |
| 3.4 尿素+NaOH活化 |
| 3.5 尿素+K2CO3活化 |
| 3.5.1 活化温度的影响 |
| 3.5.2 尿素用量的影响 |
| 3.6 仪器表征分析 |
| 3.6.1 XRD分析 |
| 3.6.2 FTIR分析 |
| 3.6.3 XPS分析 |
| 3.6.4 元素分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 氮掺杂活性炭吸附性能研究 |
| 4.1 CNN2的吸附性能 |
| 4.1.1 吸附等温线 |
| 4.1.2 吸附等温线拟合 |
| 4.1.3 等量吸附热 |
| 4.1.4 吸附选择性 |
| 4.2 CNKCU3.3对CH_4、CO_2和N_2的吸附 |
| 4.2.1 吸附等温线 |
| 4.2.2 吸附等温线拟合 |
| 4.2.3 等量吸附热 |
| 4.2.4 吸附分离性能 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 附录 符号说明 |
| 致谢 |
（3）煤基活性炭的制备及其电化学性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超级电容器概述 |
| 1.3 超级电容器分类 |
| 1.3.1 双电层电容器 |
| 1.3.2 赝电容电容器 |
| 1.3.3 混合型电容器 |
| 1.4 常用超级电容器电极材料 |
| 1.4.1 活性炭电极材料 |
| 1.4.2 金属氧化物 |
| 1.5 活性炭电极材料存在的问题 |
| 1.6 选题依据、意义及研究内容 |
| 1.6.1 选题依据与意义 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 原料及实验药品 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 材料表征 |
| 2.3.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.3 拉曼光谱(Raman) |
| 2.3.4 比表面积及孔结构 |
| 2.3.5 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.4 电极的制备 |
| 2.4.1 一般质量载荷电极的制备 |
| 2.4.2 高质量载荷电极的制备 |
| 2.5 超级电容器的组装 |
| 2.6 电化学性能测试方法 |
| 2.6.1 电化学测试仪器 |
| 2.6.2 循环伏安(CV) |
| 2.6.3 恒流充放电(GCD) |
| 2.6.4 交流阻抗(EIS) |
| 2.7 本章小结 |
| 3 不同煤种煤基活性炭的制备及其电化学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 原料煤的工业分析及活性炭的制备 |
| 3.2.1 原料煤的工业分析 |
| 3.2.2 煤基活性炭的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 不同煤种煤基活性炭的表征 |
| 3.3.2 不同煤种煤基活性炭的电化学性能 |
| 3.3.3 煤基活性炭的比表面积、孔结构与比电容之间的关系 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 制备工艺条件对煤基活性炭结构的影响及其电化学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 活化剂对煤基活性炭结构及其电化学性能的影响 |
| 4.2.1 实验部分 |
| 4.2.2 .不同活化剂所制备的煤基活性炭的表征 |
| 4.2.3 .KOH和 Na OH的活化机理分析 |
| 4.2.4 .不同活化剂所制备煤基活性炭的电化学性能 |
| 4.3 活化温度对煤基活性炭结构及其电化学性能的影响 |
| 4.3.1 实验过程 |
| 4.3.2 不同活化温度所制备煤基活性炭的表征 |
| 4.3.3 不同活化温度所制备煤基活性炭的电化学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 煤基活性炭/二氧化锰复合材料的制备及其电化学性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 煤基活性炭/二氧化锰复合材料的制备 |
| 5.3 煤基活性炭/二氧化锰复合材料的表征 |
| 5.4 煤基活性炭/二氧化锰复合材料的电化学性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（4）煤基活性炭定向制备:原理·方法·应用（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 煤基活性炭的制备方法与生产工艺 |
| 1.1 煤基活性炭制备方法 |
| 1.1.1 化学活化法 |
| 1.1.2 物理活化法 |
| 1.1.3 化学物理活化法 |
| 1.2 煤基活性炭生产工艺 |
| 1.2.1 原煤破碎颗粒活性炭生产工艺 |
| 1.2.2 柱状活性炭生产工艺 |
| 1.2.3 压块活性炭生产工艺 |
| 1.2.4 粉状活性炭生产工艺 |
| 1.3 煤基活性炭的应用领域及生产现状 |
| 1.3.1 煤基活性炭的应用领域 |
| 1.3.2 我国煤基活性炭生产现状及趋势 |
| 2 活性炭定向制备的提出及实现策略 |
| 2.1 活性炭组成、结构、性质对活性炭应用的影响 |
| 2.2 活性炭定向制备的概念 |
| 2.3 煤基活性炭定向制备技术研究开发策略 |
| 3 煤基活性炭定向制备的原理与方法 |
| 3.1 煤基活性炭定向制备的核心内容:孔结构调节 |
| 3.1.1 活性炭的孔、孔分类及各类孔的作用 |
| 3.1.2 煤基活性炭孔结构调节的理论基础:炭化过程控制理论 |
| 3.2 配煤调控煤基活性炭孔结构 |
| 3.2.1 煤阶对煤基活性炭孔结构的影响 |
| 3.2.2 配煤对煤基活性炭孔结构的调控作用 |
| 3.2.3 配煤法(半)定量调控活性炭孔结构 |
| 3.3 利用添加剂/催化剂调控活性炭的孔结构 |
| 3.3.1 添加剂对煤基活性炭孔结构的调控作用 |
| 3.3.2 煤基中孔活性炭的催化制备 |
| 3.4 煤基活性炭表面改性 |
| 3.5 煤基活性炭无机成分的调控 |
| 3.6 配炭调控煤基活性炭的综合性能 |
| 4 煤基活性炭定向制备技术应用 |
| 4.1 大同煤制备低灰高比表面积煤基活性炭的方法 |
| 4.2“一步法”制备煤基电极活性炭 |
| 4.3 煤基磁性活性炭的定向制备 |
| 4.3.1 煤基磁性活性炭制备技术开发的必要性 |
| 4.3.2 传统活性炭赋磁的方法及缺陷 |
| 4.3.3“一步法”制备结构可调的煤基磁性活性炭 |
| 5 煤基活性炭研究发展展望 |
（5）竹笋活性炭的结构与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 活性炭的国内外研究现状 |
| 1.2.1 活性炭的制备原料 |
| 1.2.2 活性炭的制备方法 |
| 1.3 活性炭的表面氮掺杂改性 |
| 1.3.1 原位氮掺杂 |
| 1.3.2 后处理氮掺杂 |
| 1.4 活性炭的应用领域 |
| 1.4.1 在水处理领域中的应用 |
| 1.4.2 在气相领域中的应用 |
| 1.4.3 在催化领域中的应用 |
| 1.4.4 在电化学领域中的应用 |
| 1.4.5 在其他领域中的应用 |
| 1.5 研究目的与意义 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究意义 |
| 1.6 主要研究内容与技术路线 |
| 1.6.1 主要研究内容 |
| 1.6.2 研究技术路线 |
| 1.7 项目支持和经费来源 |
| 2 竹笋活性炭的制备与结构调控 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 试验材料 |
| 2.2.2 试验设备 |
| 2.2.3 竹笋活性炭的制备 |
| 2.2.4 竹笋活性炭的表面化学特性 |
| 2.2.5 竹笋活性炭的微观形貌 |
| 2.2.6 竹笋活性炭的孔结构和晶体结构 |
| 2.2.7 竹笋活性炭的热解特性 |
| 2.2.8 竹笋活性炭的得率 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 竹笋活性炭的得率 |
| 2.3.2 竹笋活性炭的表面化学特性 |
| 2.3.3 竹笋活性炭的微观形貌 |
| 2.3.4 竹笋活性炭的孔结构和晶体结构 |
| 2.3.5 竹笋活性炭的活化机理探讨 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 竹笋活性炭的亚甲基蓝吸附性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 试验材料 |
| 3.2.2 试验设备 |
| 3.2.3 竹笋活性炭的亚甲基蓝吸附性能测试 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 竹笋活性炭的制备工艺对MB吸附的影响 |
| 3.3.2 MB溶液p H值对吸附效果的影响 |
| 3.3.3 MB溶液初始浓度和接触时间对吸附效果的影响 |
| 3.3.4 吸附等温线 |
| 3.3.5 吸附动力学模型 |
| 3.3.6 扩散模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 竹笋活性炭的二氧化碳吸附性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 试验材料 |
| 4.2.2 试验设备 |
| 4.2.3 竹笋活性炭的二氧化碳吸附性能测试 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 竹笋活性炭的制备工艺对其吸附CO_2性能的影响 |
| 4.3.2 等量吸附热和CO_2/N_2的吸附选择性 |
| 4.3.3 循环稳定性 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 竹笋活性炭的KNOEVENAGEL反应和酯交换反应催化性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 试验材料 |
| 5.2.2 试验设备 |
| 5.2.3 竹笋活性炭的催化性能测试 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 竹笋活性炭催化Knoevenagel缩合反应 |
| 5.3.2 竹笋活性炭催化酯交换反应 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 竹笋活性炭的电化学性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料与方法 |
| 6.2.1 试验材料 |
| 6.2.2 试验设备 |
| 6.2.3 竹笋活性炭的电化学性能测试 |
| 6.3 结果与分析 |
| 6.3.1 循环伏安特性 |
| 6.3.2 恒流充放电特性 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 在读期间的学术研究 |
| 致谢 |
（6）糠醛渣清洁制备生物炭/活性炭的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 糠醛渣概述 |
| 1.2.1 糠醛渣的定义 |
| 1.2.2 糠醛渣的理化特性 |
| 1.2.3 糠醛渣的资源化利用现状 |
| 1.3 生物炭的发展概况 |
| 1.3.1 生物炭概述 |
| 1.3.2 生物炭孔隙特性 |
| 1.3.3 生物炭的制备原料分类 |
| 1.3.4 生物炭的制备方法分类 |
| 1.4 活性炭的研究现状 |
| 1.4.1 活性炭概述 |
| 1.4.2 活性炭孔隙结构 |
| 1.4.3 活性炭的分类 |
| 1.4.4 活性炭的应用 |
| 1.5 活性炭的活化方法 |
| 1.5.1 物理活化法 |
| 1.5.2 化学活化法 |
| 1.5.3 物理化学活化法 |
| 1.5.4 活性炭制备存在的问题 |
| 1.6 研究内容、目的及技术路线 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 课题研究的技术路线 |
| 2 水蒸气/二氧化碳/氢氧化钾活化糠醛渣制备活性炭的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验原料 |
| 2.3 活性炭的制备 |
| 2.3.1 水蒸气活化糠醛渣制备活性炭 |
| 2.3.2 二氧化碳活化糠醛渣制备活性炭 |
| 2.3.3 氢氧化钾活化糠醛渣制备活性炭 |
| 2.4 实验仪器及分析方法 |
| 2.4.1 实验仪器 |
| 2.4.2 纤维素、半纤维素、木质素的测定 |
| 2.4.3 热重分析 |
| 2.4.4 扫描电镜分析 |
| 2.4.5 比表面积及孔径分析 |
| 2.4.6 活性炭得率计算 |
| 2.5 糠醛渣热重分析 |
| 2.6 水蒸气活化糠醛渣制备活性炭的研究 |
| 2.6.1 水蒸气流速对水蒸气-活性炭品质的影响 |
| 2.6.2 活化温度对水蒸气-活性炭品质的影响 |
| 2.6.3 活化时间对水蒸气-活性炭品质的影响 |
| 2.7 二氧化碳活化糠醛渣制备活性炭的研究 |
| 2.7.1 活化时间对二氧化碳-活性炭品质的影响 |
| 2.7.2 活化温度对二氧化碳-活性炭品质的影响 |
| 2.7.3 二氧化碳流速对二氧化碳-活性炭品质的影响 |
| 2.8 氢氧化钾活化糠醛渣制备活性炭的研究 |
| 2.8.1 活化时间对氢氧化钾-活性炭品质的影响 |
| 2.8.2 活化剂用量对氢氧化钾-活性炭品质的影响 |
| 2.8.3 活化温度对氢氧化钾-活性炭品质的影响 |
| 2.8.4 氢氧化钾-活性炭的扫描电镜分析 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 热解气自活化糠醛渣制备生物炭的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 生物炭的制备 |
| 3.3 生物炭得率及热解气组分分析 |
| 3.4 结果讨论 |
| 3.4.1 糠醛渣、热解炭及热解气的理化性质分析 |
| 3.4.2 糠醛渣、热解炭及生物炭的扫描电镜分析 |
| 3.5 制备条件对生物炭品性的影响 |
| 3.5.1 热解气流速对生物炭品性的影响 |
| 3.5.2 活化时间对生物炭品性的影响 |
| 3.5.3 活化温度对生物炭品性的影响 |
| 3.6 生物炭的得率 |
| 3.7 活化后热解气体组份和热值的变化 |
| 3.8 生物炭制备过程物质流分析 |
| 3.9 中试试验 |
| 3.10 本章小结 |
| 4 熔融盐活化糠醛渣制备活性炭及电化学性质研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 熔融盐 |
| 4.3 制备原料及方法 |
| 4.4 电化学测试 |
| 4.5 氢氧化钾热重分析 |
| 4.6 熔融盐与糠醛渣的混合过程及机理 |
| 4.7 制备条件对活性炭品性的影响 |
| 4.7.1 炭化时间对活性炭品性的影响 |
| 4.7.2 混合时间对活性炭品性的影响 |
| 4.7.3 活化时间对活性炭品性的影响 |
| 4.7.4 活化温度对活性炭品性的影响 |
| 4.7.5 不同活化混合方式活性炭的性能比较 |
| 4.8 扫描电镜分析 |
| 4.9 活性炭电化学性质分析 |
| 4.10 本章小结 |
| 5 热解气耦合熔融盐活化糠醛渣制备活性炭的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 制备方法 |
| 5.3 表征方法 |
| 5.3.1 红外分析 |
| 5.3.2 亚甲基蓝吸附测定 |
| 5.3.3 亚甲基蓝吸附动力学测定 |
| 5.4 红外分析 |
| 5.5 制备条件对活性炭品性的影响 |
| 5.5.1 热解气流速对活性炭品性的影响 |
| 5.5.2 混合时间对活性炭品性的影响 |
| 5.6 耦合活化后热解气组份及热值变化 |
| 5.7 亚甲基蓝吸附动力学分析 |
| 5.8 亚甲基蓝吸附等温线拟合 |
| 5.9 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
（7）高比表面积煤基多孔碳的制备及超级电容储能特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 超级电容储能对多孔碳结构的需求 |
| 1.2.1 超级电容储能原理 |
| 1.2.2 煤基多孔碳在超级电容储能中的应用 |
| 1.3 煤基多孔碳制备方法研究现状 |
| 1.3.1 煤的理化结构认识现状 |
| 1.3.2 煤基多孔碳孔隙结构形成及调控的研究现状 |
| 1.3.3 煤基多孔碳微晶结构形成及调控的研究现状 |
| 1.4 碱金属对多孔碳活化过程的影响研究现状 |
| 1.4.1 碱金属对孔隙发展的影响 |
| 1.4.2 碱金属对微晶结构的影响 |
| 1.5 课题来源及研究内容 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 煤基多孔碳的制备及性能表征方法 |
| 2.1 实验原料及设备 |
| 2.2 多孔碳制备方法 |
| 2.2.1 煤及多孔碳内部灰分去除方法 |
| 2.2.2 基于物理化学耦合活化的煤基多孔碳制备方法 |
| 2.2.3 基于KOH活化的煤基多孔碳制备方法 |
| 2.3 多孔碳理化结构表征及储能特性评价 |
| 2.3.1 多孔碳理化结构表征 |
| 2.3.2 多孔碳储能特性评价 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于物理化学耦合活化的煤基多孔碳制备及储能特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多孔碳的物理结构表征 |
| 3.2.1 多孔碳的微观形貌及孔隙结构分析 |
| 3.2.3 多孔碳孔隙结构的发展机制 |
| 3.3 多孔碳的化学结构分析 |
| 3.4 多孔碳的超级电容储能特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于KOH活化的煤基多孔碳制备及储能特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 煤化程度对多孔碳结构的影响规律 |
| 4.2.1 典型煤化程度煤种的原始结构分析 |
| 4.2.2 多孔碳的理化结构分析 |
| 4.2.3 多孔碳超级电容储能性能分析 |
| 4.3 活化温度对多孔碳结构的影响规律 |
| 4.3.1 多孔碳的物理结构分析 |
| 4.3.2 多孔碳的微晶结构分析 |
| 4.3.3 多孔碳超级电容储能特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于KOH活化的煤基多孔碳结构优化研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 预碳化对多孔碳结构的影响规律 |
| 5.2.1 预碳化对多孔碳孔隙结构的影响 |
| 5.2.2 预碳化对多孔碳微晶结构的发展的促进 |
| 5.3 外加催化介质对多孔碳结构的影响规律 |
| 5.3.1 外加催化介质对多孔碳孔隙结构的影响 |
| 5.3.2 外加催化介质对多孔碳微晶结构发展的促进 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（8）基于低变质煤的煤基电极材料结构性能的优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 低变质煤概述 |
| 1.2 煤基多孔材料 |
| 1.2.1 煤基多孔材料的种类 |
| 1.2.2 煤基多孔材料的制备 |
| 1.2.3 煤基多孔材料的应用 |
| 1.3 煤基电极材料 |
| 1.3.1 煤基电极材料的概述 |
| 1.3.2 煤基电极材料的工艺过程 |
| 1.3.3 煤基电极材料的吸附应用 |
| 1.3.4 煤基电极材料前景 |
| 1.4 研究意义与内容 |
| 1.4.1 研究意义及目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 2 实验程序 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验样品制备 |
| 2.3 试剂及实验设备 |
| 2.4 实验装置及方法 |
| 2.4.1 煤基电极材料的成型 |
| 2.4.2 煤基电极材料的热解活化 |
| 2.4.3 氰化废水的处理 |
| 2.5 评价指标 |
| 2.6 溶液中离子测定方法 |
| 2.7 分析及表征 |
| 2.7.1 热重分析 |
| 2.7.2 热解气组成分析 |
| 2.7.3 气相色谱-质谱分析 |
| 2.7.4 抗压强度 |
| 2.7.5 碘吸附值 |
| 2.7.6 红外光谱分析 |
| 2.7.7 扫描电镜及能谱分析 |
| 2.7.8 BET比表面积及孔径分布 |
| 2.7.9 X射线衍射分析 |
| 2.7.10 电化学性能测定 |
| 2.7.11 三维网络模型孔隙结构分析 |
| 3 常规热解条件煤基电极材料结构性能研究 |
| 3.1 共热解特性分析 |
| 3.1.1 共热解过程 |
| 3.1.2 热重分析 |
| 3.1.3 红外光谱分析 |
| 3.1.4 共热解机理分析 |
| 3.2 D-DCLR加入量对热解产物的影响 |
| 3.2.1 热解产物收率 |
| 3.2.2 热解气组成分析 |
| 3.2.3 热解焦油组成分析 |
| 3.3 D-DCLR加入量对抗压强度的影响 |
| 3.3.1 宏观抗压强度 |
| 3.3.2 微观抗压强度 |
| 3.3.3 强度演变分析 |
| 3.4 JMP吸附性能优化实验 |
| 3.4.1 实验设计及响应结果 |
| 3.4.2 收率及抗压强度分析 |
| 3.4.3 热解气组成分析 |
| 3.4.4 方差分析和效应检验 |
| 3.4.5 优化预测和验证 |
| 3.5 最优煤基电极材料结构表征 |
| 3.5.1 红外光谱分析 |
| 3.5.2 扫描电镜分析 |
| 3.5.3 比表面积及孔径分布 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 常规热解活化煤基电极材料结构性能及微孔形成过程 |
| 4.1 热重分析 |
| 4.2 KOH添加方式 |
| 4.2.1 产物收率 |
| 4.2.2 抗压强度 |
| 4.2.3 碘吸附值 |
| 4.3 KOH添加量对热解气组成影响 |
| 4.4 KOH添加量对煤基电极材料结构及性能的影响 |
| 4.4.1 红外光谱分析 |
| 4.4.2 比表面积及孔径分布 |
| 4.4.3 扫描电镜分析 |
| 4.4.4 电化学性能 |
| 4.5 煤基电极材料的微孔形成过程 |
| 4.5.1 温度对孔隙结构的影响 |
| 4.5.2 温度对官能团分布的影响 |
| 4.5.3 温度对微晶结构的影响 |
| 4.5.4 温度对形貌的影响 |
| 4.5.5 微孔形成过程 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 微波加热条件下KOH对煤基电极材料结构性能影响研究 |
| 5.1 微波升温过程 |
| 5.2 热解产物收率与组成 |
| 5.2.1 热解产物收率 |
| 5.2.2 热解气组成 |
| 5.2.3 热解焦油组成 |
| 5.3 煤基电极材料性能分析 |
| 5.3.1 碘吸附值 |
| 5.3.2 抗压强度 |
| 5.3.3 电化学性能 |
| 5.4 煤基电极材料的结构表征 |
| 5.4.1 红外光谱分析 |
| 5.4.2 比表面积和孔径分布 |
| 5.4.3 扫描电镜分析 |
| 5.4.4 X射线衍射分析 |
| 5.5 三维网络模型孔隙结构分析 |
| 5.6 微波热解活化过程分析 |
| 5.6.1 热失重行为及产品分布 |
| 5.6.2 微观形貌演变 |
| 5.6.3 官能团特征分析 |
| 5.6.4 微波热解活化及成孔过程 |
| 5.7 氰化废水处理 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）石墨烯基多孔复合材料的制备及其气体吸附分离特性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和研究意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 石墨烯基多孔材料的研究进展 |
| 1.2.1 石墨烯基二维多孔碳材料 |
| 1.2.2 三维多孔石墨烯材料 |
| 1.2.3 石墨烯基复合材料 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 实验材料及方法 |
| 2.1 实验原料与仪器 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 测试表征方法 |
| 2.2.1 扫描电子显微镜(SEM)测试 |
| 2.2.3 透射电子显微镜(TEM)测试 |
| 2.2.4 傅里叶红外光谱(FTIR)测试 |
| 2.2.5 低温氮气吸附-脱附测试 |
| 2.2.6 X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.2.7 拉曼光谱(Raman)分析 |
| 2.3 材料性能评价 |
| 2.3.1 气体吸附量测试 |
| 2.3.2 穿透测试 |
| 2.4 实验方法 |
| 2.4.1 多孔石墨烯(GPM)的制备工艺优化 |
| 2.4.2 石墨烯基复合多孔碳(GCPC)的制备 |
| 2.4.3 改性多孔碳材料的制备 |
| 3 石墨烯基多孔材料的制备工艺优化与气体吸附分离性能 |
| 3.1 制备工艺优化 |
| 3.1.1 KOH浸渍浓度 |
| 3.1.2 活化温度 |
| 3.2 测试表征 |
| 3.2.1 表面官能团 |
| 3.2.2 孔结构 |
| 3.2.3 表面微观形貌 |
| 3.2.4 微观晶体结构 |
| 3.3 吸附分离性能 |
| 3.3.1 静态吸附量 |
| 3.3.2 吸附模型拟合 |
| 3.3.3 分离系数计算 |
| 3.4 小结 |
| 4 石墨烯基复合多孔碳的制备及其吸附分离性能 |
| 4.1 复合多孔碳材料的制备 |
| 4.1.1 生物质活性炭复合多孔碳材料 |
| 4.1.2 煤基活性炭复合多孔碳材料 |
| 4.2 测试表征 |
| 4.2.1 表面官能团 |
| 4.2.2 孔结构 |
| 4.2.3 表面微观形貌 |
| 4.2.4 结构特征 |
| 4.3 吸附分离性能 |
| 4.3.1 静态吸附量 |
| 4.3.2 吸附模型拟合 |
| 4.3.3 吸附热力学分析 |
| 4.3.4 分离系数计算 |
| 4.3.5 动态吸附分离 |
| 4.4 小结 |
| 5 改性多孔碳材料的制备及其吸附分离性能 |
| 5.1 改性工艺 |
| 5.1.1 复合多孔碳的改性 |
| 5.1.2 掺杂氧化石墨烯活性炭的改性 |
| 5.2 测试表征 |
| 5.2.1 表面官能团 |
| 5.2.2 孔结构特征 |
| 5.3 吸附分离性能 |
| 5.3.1 静态吸附量 |
| 5.3.2 分离系数计算 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 图清单 |
| 表清单 |
| 附录 |
（10）浒苔基高比表面积活性炭的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 本文的研究背景、研究目的和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 本文主要研究内容、技术路线及创新点 |
| 1.2.1 研究的主要内容 |
| 1.2.2 研究的技术路线 |
| 1.2.3 研究的创新点 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 活性炭的基本特征 |
| 2.1.1 物理结构性质 |
| 2.1.2 表面化学性质 |
| 2.1.3 电化学特性 |
| 2.1.4 吸附特性 |
| 2.2 活性炭的制备 |
| 2.2.1 制备方法 |
| 2.2.2 常用活化剂 |
| 2.2.3 制备原料 |
| 2.3 浒苔资源的利用现状 |
| 第三章 实验材料和方法 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.1.1 实验原料 |
| 3.1.2 实验器材 |
| 3.2 原料基本性质的测定 |
| 3.2.1 热重分析 |
| 3.2.2 含水率测定 |
| 3.2.3 有机物含量测定 |
| 3.2.4 挥发分测定 |
| 3.2.5 灰分测定 |
| 3.2.6 固定碳测定 |
| 3.3 活性炭的性质 |
| 3.3.1 得率 |
| 3.3.2 扫描电镜分析 |
| 3.3.3 透射电镜分析 |
| 3.3.4 氮气吸附-脱附分析 |
| 3.3.5 红外光谱分析 |
| 3.3.6 贝姆滴定分析 |
| 3.3.7 X射线衍射分析 |
| 3.3.8 X射线光电子能谱分析 |
| 3.4 电化学测试 |
| 3.4.1 活性炭电极的制备 |
| 3.4.2 循环伏安测试 |
| 3.4.3 恒流充放电测试 |
| 3.4.4 电化学阻抗测试 |
| 3.5 吸附试验 |
| 3.5.1 酸性大红模拟废水的配制 |
| 3.5.2 吸附动力学试验 |
| 3.5.3 吸附动力学模型 |
| 3.5.4 吸附热力学试验 |
| 3.5.5 吸附热力学模型 |
| 3.6 响应面实验设计 |
| 第四章 不同原料制备活性炭的对比研究 |
| 4.1 四种原料活性炭的制备 |
| 4.2 原料的性质 |
| 4.2.1 原料的工业分析 |
| 4.2.2 原料的表面形貌分析 |
| 4.3 H_4P_2O_7制备活性炭的性质 |
| 4.3.1 热重分析 |
| 4.3.2 孔径结构分析 |
| 4.3.3 表面形貌分析 |
| 4.3.4 表面官能团分析 |
| 4.4 KOH制备活性炭的性质 |
| 4.4.1 热重分析 |
| 4.4.2 孔径结构分析 |
| 4.4.3 表面形貌分析 |
| 4.4.4 表面官能团分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 H_4P_2O_7法制备浒苔炭的工艺优化 |
| 5.1 浒苔的性质分析 |
| 5.1.1 浒苔的工业分析 |
| 5.1.2 浒苔的热重分析 |
| 5.2 H_4P_2O_7法活性炭的制备 |
| 5.3 模型的建立与显着性检验 |
| 5.4 制备条件对比表面积的影响 |
| 5.4.1 浸渍比和活化温度的交互影响 |
| 5.4.2 浸渍比和活化时间的交互影响 |
| 5.4.3 活化时间和活化温度的交互影响 |
| 5.5 最佳工艺条件的确定 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 KOH法制备浒苔炭的工艺优化 |
| 6.1 KOH活性炭的制备 |
| 6.2 制备条件对比表面积的影响 |
| 6.2.1 模型的建立与显着性检验 |
| 6.2.2 浸渍比和活化温度的交互影响 |
| 6.2.3 浸渍比和活化时间的交互影响 |
| 6.2.4 活化时间和活化温度的交互影响 |
| 6.3 制备条件对微孔率的影响 |
| 6.3.1 模型的建立与显着性检验 |
| 6.3.2 浸渍比和活化温度的交互影响 |
| 6.3.3 浸渍比和活化时间的交互影响 |
| 6.3.4 活化时间和活化温度的交互影响 |
| 6.4 制备条件对平均孔径的影响 |
| 6.4.1 模型的建立与显着性检验 |
| 6.4.2 浸渍比和活化温度的交互影响 |
| 6.4.3 浸渍比和活化时间的交互影响 |
| 6.4.4 活化时间和活化温度的交互影响 |
| 6.5 最佳活性炭的制备与应用 |
| 6.5.1 最佳工艺条件的确定 |
| 6.5.2 热重分析 |
| 6.5.3 电化学性能分析 |
| 6.6 小结 |
| 第七章 H_4P_2O_7、KOH法制备浒苔炭性能的对比 |
| 7.1 两种活性炭的制备 |
| 7.2 物理性质分析 |
| 7.2.1 孔径结构分析 |
| 7.2.2 扫描电镜分析 |
| 7.2.3 透射电镜分析 |
| 7.3 化学性质分析 |
| 7.3.1 X射线衍射分析 |
| 7.3.2 红外光谱分析 |
| 7.3.3 Bohem滴定分析 |
| 7.3.4 X射线光电子能谱分析 |
| 7.4 吸附性能分析 |
| 7.4.1 接触时间和吸附质初始浓度的影响 |
| 7.4.2 吸附动力学 |
| 7.4.3 吸附等温线 |
| 7.4.4 吸附热力学 |
| 7.5 小结 |
| 第八章 不同活化剂制备浒苔炭的对比研究 |
| 8.1 不同碱盐活性炭制备 |
| 8.1.1 热重分析 |
| 8.1.2 孔径结构分析 |
| 8.1.3 晶型分析 |
| 8.1.4 吸附性能分析 |
| 8.2 铝酸钠盐活性炭制备 |
| 8.2.1 浸渍比对孔径结构的影响 |
| 8.2.2 活化温度对孔径结构的影响 |
| 8.2.3 活化时间对孔径结构的影响 |
| 8.2.4 最佳炭孔径结构分析 |
| 8.2.5 热重分析 |
| 8.2.6 吸附性能分析 |
| 8.3 小结 |
| 第九章 结论与展望 |
| 9.1 研究结论 |
| 9.2 应用前景及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表文章目录 |
| 攻读博士学位期间申请专利目录 |
| 攻读博士学位期间获得的奖励 |
| 附录 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、活化剂用量对无烟煤基高比表面积活性炭电容特性的影响（论文参考文献）
- [1]氡高选择性吸附富集竹炭的制备与应用基础研究[D]. 杜家豪. 西南科技大学, 2021(08)
- [2]高比表面积氮掺杂壳聚糖基活性炭的制备与吸附性能研究[D]. 盛斐. 天津大学, 2020(02)
- [3]煤基活性炭的制备及其电化学性能研究[D]. 刘宇昊. 河南理工大学, 2020(01)
- [4]煤基活性炭定向制备:原理·方法·应用[J]. 解强,张香兰,梁鼎成,曹俊雅,刘金昌. 煤炭科学技术, 2021(01)
- [5]竹笋活性炭的结构与性能研究[D]. 米冰冰. 中国林业科学研究院, 2020
- [6]糠醛渣清洁制备生物炭/活性炭的研究[D]. 尹玉磊. 大连理工大学, 2019(06)
- [7]高比表面积煤基多孔碳的制备及超级电容储能特性研究[D]. 裴桐. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [8]基于低变质煤的煤基电极材料结构性能的优化研究[D]. 苏婷. 西安建筑科技大学, 2019(06)
- [9]石墨烯基多孔复合材料的制备及其气体吸附分离特性[D]. 廖宏斌. 西安科技大学, 2018(01)
- [10]浒苔基高比表面积活性炭的制备及其性能研究[D]. 高原. 山东大学, 2017(08)